CN106162030B - 一种视频录像的生成系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视频录像的生成系统，所述系统包括：N台录像装置、N台视频源设备；所述录像装置包括编解码集成电路IC，N台录像装置分别与N台视频源设备一对一进行通信，N≥1且N为整数；所述视频源设备，用于向对应的录像装置传输经编码后的视频流信号；所述录像装置，用于利用所述编解码IC对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。本发明还提供了一种视频录像的生成方法。本发明能够在降低录像产品造价的前提下提高录像质量。

Description

一种视频录像的生成系统及方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种视频录像的生成系统及方法。

背景技术

现如今，视频监控已成为社会生产、生活的重要应用，视频监控的主要作用体现在发生某个事件之后，通过录像回放查找事件的证据。目前，主要是利用DVR(Digital VideoRecorder，数字视频录像机)或NVR(Network Video Recorder，网络硬盘录像机)对摄像头拍摄的流视频进行编码和解码以实现视频录像与图像监视，在对图像数据进行编解码时采用的是GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)技术，即利用TS分离器、TMU纹理单元、US像素处理单元等GPU几何体方程单元和ROP渲染器等芯片组实现解码功能，另外再加装一个编码器进行编码实现录像功能，由于硬盘录像机的编码与解码是采用不同原理，并且由多块芯片以分立件结构实现的图像编码录像与解码监视，这导致录像回放的效果低于实时显示的效果，监控图像质量下降；而且其结构异常复杂，进而导致其造价昂贵。

基于上述采用分立件结构造价昂贵的问题，为提高硬盘录像机的性价比，在录像时会采用一对多技术进行录像存储，参见图1，就是利用一个总控型编解码芯片内的总线频率带宽同时对多个网络摄像头/机拍摄的视频流在显示设备上进行解码后的图像监视，同时，通过编码录像对解码后的图像数据进行编码并传输到硬盘进行录像文件的存储，实现边监视边录像的功能，其原理是将一个总线频率带宽F除以录像的路数N，使每一路录像的分路频率带宽为f＝F/N。但这种方式存在如下缺陷：

当监控视频源数量较多时，例如：假设一路监控视频源为一网络摄像头/机，当一硬盘录像机对应32路监控视频源时，势必要降低监控视频源每一路像素所占频率带宽指标进行录像的能力，从而导致录像后的视频图像质量低于实时监视的图像质量；此外，当监控视频源数量较多且存在多种像素时，如：32路监控视频源是由N1路为400万像素、N2路200万像素、N3路100万像素的监控视频源组成时，在降低录像质量指标的同时，还存在各种不同监控视频源抢占总线带宽资源的现象，导致断帧、丢视频的问题。可见，现有监控录像产品难以在满足用户对监控录像产品低价格要求的同时保障较高的录像图像质量。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种视频录像的生成系统及方法，能够在降低录像产品造价的前提下提高录像质量。

本发明实施例提供了一种视频录像的生成系统，所述系统包括：N台录像装置、N台视频源设备；所述录像装置包括编解码集成电路IC，N台录像装置分别与N台视频源设备一对一进行通信，N≥1且N为整数；

所述视频源设备，用于向对应的录像装置传输经编码后的视频流信号；

所述录像装置，用于利用所述编解码IC对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。

可选的，所述编解码IC包括：

片内存储器，用于存储编解码指令；

IP核，用于通过内部嵌入的集成电路对所述视频流信号进行硬件编解码；

微处理器，用于调用所述片内存储器存储的编解码指令，控制所述IP核内部嵌入的集成电路对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。

可选的，所述系统还包括N台显示设备和一录像存储设备，N台录像装置1分别与N台显示设备一对一进行通信，N台录像装置与一录像存储设备进行通信；

所述显示设备，用于根据所述硬件解码后的视频数据实时显示视频图像；

所述录像存储设备，用于存储所述录像编码数据。

可选的，所述录像装置，还用于利用所述编解码IC将所述录像编码数据按照硬件编码方式的相反方式进行硬件解码，得到录像解码数据；

所述显示设备，还用于根据所述录像解码数据显示录像图像。

可选的，所述编解码IC还包括：

图像调控电路，用于根据用户在所述显示设备上触发的对所述视频图像的控制指令，对所述视频图像的显示效果进行调整。

可选的，所述编解码IC还包括：

录像调控电路，用于根据用户在所述显示设备上触发的对所述录像图像的控制指令，对所述录像图像的显示方式进行调整。

可选的，所述录像装置还包括片外存储器；

所述片外存储器，用于存储硬件编解码的控制指令；

所述微处理器，具体用于通过执行所述控制指令，调用所述片内存储器存储的编解码指令控制所述IP核进行硬件编解码。

可选的，所述编解码IC还包括：

视频流采集电路，用于对所述视频流信号进行信号采集，提供给所述IP核；

A/D模数转换器，用于在所述IP核进行硬件编解码时，将所述视频流信号由模拟信号转换成数字信号；

DSP数字电路，用于在所述IP核进行硬件编解码时，采用数值计算的方式对所述视频流信号进行处理；

D/A数模转换器，用于在所述IP核进行硬件解码后得到视频数据后，将该视频数据由数字信号转换成模拟信号。

本发明实施例还提供了一种视频录像的生成方法，所述方法应用于一种视频录像的生成系统，所述系统包括：N台录像装置、N台视频源设备；所述录像装置包括编解码集成电路IC，N台录像装置分别与N台视频源设备一对一进行通信，N≥1且N为整数；所述方法包括：

所述视频源设备向对应的录像装置传输经编码后的视频流信号；

所述录像装置利用所述编解码IC对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。

可选的，所述编解码IC包括片内存储器、IP核和微处理器；所述片内存储器存储了编解码指令；

所述录像装置利用所述编解码IC对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据，包括：

所述录像装置利用所述微处理器调用所述片内存储器存储的编解码指令，控制所述IP核内部嵌入的集成电路对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。

可选的，所述系统还包括N台显示设备和一录像存储设备，N台录像装置1分别与N台显示设备一对一进行通信，N台录像装置与一录像存储设备进行通信，所述方法还包括：

所述显示设备根据所述硬件解码后的视频数据实时显示视频图像；

所述录像存储设备存储所述录像编码数据。

可选的，所述方法还包括：

所述录像装置利用所述编解码IC将所述录像编码数据按照硬件编码方式的相反方式进行硬件解码，得到录像解码数据；

所述显示设备根据所述录像解码数据显示录像图像。本发明实施例提供的视频录像的生成系统及方法，该系统N台录像装置、N台视频源设备；所述录像装置包括编解码集成电路IC，N台录像装置分别与N台视频源设备一对一进行通信；所述视频源设备，用于向对应的录像装置传输经编码后的视频流信号；所述录像装置，用于利用所述编解码IC对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。可见，由于录像装置所包含的编解码IC是高度集成化的集成电路，具有结构简单、造价低廉的高性价比特征，同时，由于高度集成化带来的产品造价低廉的原因，能够使录像装置采用一对一的方式实现对每路视频源的同步录像，从而提高录像图像质量，避免了现有技术一对多录像方式导致的录像图像质量降低的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中视频录像的生成系统的组成示意图；

图2为本发明实施例提供的视频录像的生成系统的组成示意图之一；

图3为本发明实施例提供的视频录像的生成系统的组成示意图之二；

图4为本发明实施例提供的录像装置的组成示意图；

图5为本发明实施例提供的编解码IC的外围器件示意图；

图6为本发明实施例提供的编解码IC的组成示意图；

图7为本发明实施例提供的片外存储器的组成示意图；

图8为本发明实施例提供的输入输出电路的组成示意图；

图9为本发明实施例提供的视频录像的生成系统的组成示意图之三；

图10为本发明实施例提供的视频录像的生成方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的视频录像的生成系统，该系统包括一个或多个录像装置，该录像装置是一高度集成化的SOC(System on Chip，芯片级系统)系统，其可以对视频源设备提供的视频流采用高度集成化的SOC系统的以一块编解码IC(integrated circuit，集成电路)为核心的集成电路实现硬件编解码，其主要是由片内存储器内嵌入式存储的视频流编解码程序、和片外存储器内嵌入式存储的编解码控制程序，控制编解码IC对视频源设备提供的视频流进行基于IP核(intellectual property core，知识产权核)的集成电路进行硬件编解码以实现视频录像与图像监视。由于编解码IC是SOC系统基于IP核的高度集成化的集成电路，具有结构简单、造价低廉的高性价比特征；同时，由于高度集成化带来的产品造价低廉的原因，能够采用一对一的方式(即采用一录像装置对一视频源设备)实现对每路视频源的同步监视、同步录像的功能，以实现与视频源设备提供的视频图像实时显示时的视频图像质量相同水平的高质量录像，不降低录像回放视频质量标准、标准帧频录像、完整录像视频的特征，能够解决现有技术中采用硬盘录像机编码录像的分立件结构导致的结构复杂、造价昂贵、性价比低、录像图像质量差、断帧、丢视频的问题。能够满足用户对监控录像产品的高性价比条件下的录像图像质量越来越高的要求。

下面对本发明实施例进行具体介绍。

参见图2和3，为本发明实施例提供的视频录像的生成系统的组成示意图。所述系统包括：N台录像装置1、N台视频源设备2、N台显示设备3和一录像存储设备4；其中，N台录像装置1分别与N台视频源设备2一对一进行通信，N台录像装置1分别与N台显示设备3一对一进行通信，N台录像装置1与一录像存储设备4进行通信，N≥1且N为整数。

所述视频源设备2，可以是连接到交换机的网络摄像头/机，用于向对应的录像装置1传输经编码后的视频流信号。

所述录像装置1，是本系统的核心部件，用于利用所述编解码IC对所述视频源设备2发送的视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。

所述显示设备3，可以是电视机等设备，用于根据所述录像装置1硬件解码后的视频数据实时显示视频图像，即接收所述录像装置1传输的硬件解码后的监视图像信号，以实现实时图像监视。

所述录像存储设备4，可以是安装了存储硬盘的计算机或U器，用于存储所述录像装置1形成的录像编码数据，即存储所述录像装置1输出的编码数据，实现对所述录像装置1传输的编码后的录像数据形成的录像文件进行存储。

现有技术中，是采用内置在硬盘录像机的4-8块计算机硬盘进行录像文件的存储并管理，但存在如下问题：如果用户使用的是现有技术中最多可同时连接32个摄像头的硬盘录像机设备进行视频录像的情况下，由于硬盘录像机机箱的物理空间所限最多只能放置4-8块硬盘，用户只能在有限的4-8块硬盘数量中进行录像文件的存储，当选择存储高质量录像文件时，由于文件大，则存储的录像时间较短，当选择存储相对长一点时间的录像时，则存储的录像文件质量就要降低，这样，录像文件就会相对缩小，但录像文件的回放质量就会差，所以，硬盘录像机存储录像文件时，出现了录像质量和录像时长相互受限的问题；另外，如果用户通过对硬盘录像机进行拆机更换硬盘的方法实现增加录像文件的存储量时，拆下来的硬盘内存储的录像文件由于受到硬盘录像机专用系统软件的程序编码限制，其格式协议、数据管理等方面在离开硬盘录像机的专属服务下，无法通过连接到计算机上进行录像文件搜索及查看的管理过程，如果需要查看拆下来的硬盘内存储的录像文件内容时，需要再重新连接到硬盘录像机内进行查看，导致录像文件查看的不便性问题。

为了解决上述问题，本实施例中的所述录像存储设备4可以是存储服务器，所述存储服务器是一种通用服务器，具有较大的存储空间，例如，实现工业级计算机的磁盘阵列技术实现存储容量大如：6T硬盘、数量多如：12块6T硬盘的机箱承载空间的能力，另外，本实施例还可以由用户根据录像文件的存储时常需求任意增加其存储服务器的数量。

在本实施例，由于视频源设备2输入的是经编码后的视频流信号，所以，录像装置1需要对从视频源设备2输入的视频流信号进行硬件解码，并将硬件解码后的监视图像视频信号传输到显示设备3上实现图像监视。同时，如果视频源设备2输出的编码格式与录像装置1的编码格式不同，则录像装置1对硬件解码后的视频流数据进行硬件编码录像，并将编码数据发送至录像存储设备4进行存储；如果视频源设备2输出的编码格式与录像装置1的编码格式相同，则可以直接将视频源设备2输入的视频流数据发送至录像存储设备4进行存储。例如，当网络摄像头/机的编码器所编码的视频流是高级格式如：MP4、AVI等视频流格式时，就直接进行数据存储，实现录像的目的；当网络摄像头/机的编码器所编码的视频流是低级格式如：TS流视频流格式时，就需要所述编解码IC的编码器对网络摄像头/机提供的视频流进行编码转换成高级视频格式文件进行存储，实现录像的目的。

进一步地，对于所述录像装置1经硬件编码后形成的录像编码数据，可以按照下述方式进行录像图像播放：

所述录像装置1，还用于利用所述编解码IC将所述录像编码数据按照硬件编码方式的相反方式进行硬件解码，得到录像解码数据；

所述显示设备3，还用于根据所述录像解码数据显示录像图像。

下面对录像装置1、视频源设备2、显示设备3、录像存储设备4各自的组成部件和模块、以及每个部件和模块功能进行具体介绍。

参见图4所示的录像装置的组成示意图。所述录像装置1包括：编解码电路板11、编解码IC12、片外存储器13、片外内存14、输入输出电路15、遥控接收器16、遥控器17、直流电源变压器18。

所述录像装置1是通过高度集成化的SOC系统的以一块编解码IC为核心的在片外内存14和片外存储器13的配合下，对所述视频源设备2提供的视频流进行集成电路硬件编解码以实现视频录像与实时图像监视的，且一台录像装置1只对一台视频源设备2输出的一路视频流信号进行视频录像与图像监视。

所述编解码电路板11作为所述录像装置1的物理载体，用于承载、安装、连接编解码IC12、片外存储器13、片外内存14、输入输出电路15、遥控接收器16。此外，参见图5所示的编解码IC的外围器件示意图，所述编解码电路板11还用于承载、安装、连接编解码IC12所需的外围板载电路，所述外围板载电路包括：振荡电路1101、网络芯片1102、电源端口及开关电路1103、多种片外阻容电路1104等等。其中，所述直流电源变压器18将220V交流市电变压成5V或12V的直流电源，并通过插接在所述电源端口及开关电路1103为所述录像装置1进行直流供电，此外，用户可以利用遥控器17通过显示设备3显示的人机交互界面来遥控所述电源端口及开关电路1103为所述录像装置1开机。

所述编解码IC12是高度集成化的SOC系统的集成电路编解码芯片，其通过对视频源设备2输入的视频流进行编解码来实现视频录像与图像监视。参见图6所示的编解码IC的组成示意图，该集成电路芯片内嵌入的电路模块包括：微处理器1201、IP核1202、片内存储器1203、DSP数字电路1204、D/A数模转换器1205、A/D模数转换器1206、视频流采集电路1207、图像调控电路1208、录像调控电路1209、片外存储器控制管脚1210、振荡电路控制管脚1211、片外网络芯片控制管脚1212、录像存储控制管脚1213、直流供电管脚1214、N个I/O管脚1215。

所述片外存储器13用于存储硬件编解码的控制指令，即通过嵌入式存储的视频流编解码控制程序为编解码IC12提供视频录像与图像监视的控制程序，可以为编解码IC12提供用于内嵌应用系统软件的片外拓展存储器，实现SOC系统的以编解码IC为核心的对视频流的视频录像与图像监视。参见图7所示的片外存储器的组成示意图，所述片外存储器13包括：应用系统模块1301、交互菜单模块1302、录像服务模块1303、网络协议模块1304、格式协议模块1305、编解码服务模块1306。

所述片外内存14，用于为编解码IC12提供内存和缓存来协助执行编解码过程以实现视频录像与图像监视功能。

所述输入输出电路15是录像装置1对内对外的总线通信连接通道及信道端口。参见图8所示的输入输出电路的组成示意图，所述输入输出电路15包括：RJ-45水晶头端口1501、视频传输端口1502、录像存储端口1503。

所述遥控接收器16，用于接收所述遥控器17发送的遥感控制信号指令，并使录像装置1的相关器件执行该遥控指令。

所述遥控器17，作为外部独立设备，用于向所述遥控接收器16发送遥感控制信号指令，即用户可以利用遥控器17通过显示设备4显示的人机交互界面发送遥感控制信号指令。

所述直流电源变压器18，作为独立外部插接设备，用于为录像装置1提供直流电源而为其供电，具体地，所述直流电源变压器18连接220V交流市电，并将220V交流市电变压成直流电源，通过该直流电源为录像装置1供电。

在本发明实施例中，所述录像装置1的各个组成器件可以采用下述连接方式：

编解码IC12、片外存储器13、片外内存14作为所述录像装置1的三大核心部件，可以采用贴片方式焊接在编解码电路板11上；

输入输出电路15中的RJ-45水晶头端口1501、视频传输端口1502、录像存储端口1503作为录像装置1对内对外的总线通信连接通道及信道端口，可以采用插件方式焊接在编解码电路板11上；

遥控接收器16作为以实现人机交互为目的的、在遥控器17与遥控接收器16之间的遥控信号指令的接收和传递部件，可以采用插件方式焊接在编解码电路板11上；

振荡电路1101、网络芯片1102、电源端口及开关电路1103、多种片外阻容电路1104作为编解码IC12的外围板载部件，可以采用贴片或插件方式焊接在编解码电路板11上。

在本发明实施例中，所述录像装置1可以按照下述方式与视频源设备2、显示设备3、录像存储设备4连接：

采用超五类网线将所述录像装置1通过所述RJ-45水晶头端口1501与所述视频源设备2实现连接，以便所述监控视频源2输入的视频流供所述录像装置1进行视频流编解码以实现视频录像与图像监视功能；

采用视频线将所述录像装置1通过所述视频传输端口1502与所述显示设备3实现连接，以便所述显示设备3接收经所述录像装置1解码后的视频信号实现图像监视；

采用数据线将所述录像装置1通过所述录像存储端口1503与所述录像存储设备4实现连接，以便将所述录像装置1编码后的录像数据形成的录像文件进行存储；

利用所述片外存储器控制管脚1210连接所述片外存储器13，以实现所述微处理器1201和片外内存14执行片外存储器13中存储的视频流编解码控制程序；

利用所述振荡电路控制管脚1211连接所述编解码电路板11上的所述振荡电路1101为所述录像装置1提供稳定频率的交变电流；

利用所述片外网络芯片控制管脚1212连接所述网络芯片1102为所述录像装置1提供与所述RJ-45水晶头端口1501的网络总线连接，以实现所述视频源设备2提供的视频流向所述录像装置1输入；

利用所述录像存储控制管脚1213连接所述录像存储端口1503为所述录像装置1提供与所述录像存储设备4的数据传输连接，使所述视频源设备2提供的视频流经所述录像装置1编码后向所述录像存储设备4输出以实现录像文件存储；

利用所述直流供电管脚1214连接所述电源端口及开关电路1103为所述录像装置1提供直流电源供电；

利用所述N个I/O管脚1215连接所述视频传输端口1502为所述录像装置1提供与所述显示设备3的数据传输连接，使所述视频源设备2提供的视频流经所述录像装置1解码后向所述显示设备3输出以实现图像监视。

基于上述介绍的录像装置1、视频源设备2、显示设备3和录像存储设备4的组成器件及连接方式，得到如图9所示的视频录像的生成系统。下面基于图9对上述各个功能部件和模块的工作原理进行具体介绍。

编解码IC12利用片内嵌入的微处理器1201和片外内存14执行片外存储器13中嵌入式存储的视频流编解码控制程序，具体是通过所述应用系统模块1301调用所述片外存储器13的其它模块完成以下功能：

1、利用所述应用系统模块1301所具有的独立操作系统，使所述录像装置1开展视频编解码工作以进入视频录像与图像监视的工作状态。同时，应用系统模块1301具有系统主控能力，能够通过连接所述片外存储器13内嵌入的其它模块进行综合调度处理，以控制所述编解码IC12实现SOC系统的视频录像与图像监视过程。

2、利用所述应用系统模块1301中的主程序调用并执行交互菜单模块1302中的子程序，便可在所述显示设备3上显示出交互菜单，用户可以通过遥控器17在所述交互菜单上触发视频录像与图像监视的控制指令，并可以在交互菜单上显示执行结果。

3、利用所述应用系统模块1301中的主程序调用并执行录像服务模块1303中的子程序，便可根据用户通过遥控器17在所述交互菜单上触发的录像控制指令实现录像状态选择，比如，录像开始、暂停录像、录像搜索、录像回放等录像状态，并可以在交互菜单上显示执行结果。

4、利用所述应用系统模块1301中的主程序调用并执行网络协议模块1304中的子程序，便可在用户通过遥控器17在所述交互菜单上触发录像控制指令或图像监控指令后，通过网络搜索对应的视频源设备2的IP地址进行协议通信，使视频源设备2的视频流能够传输到录像装置1，并可以在交互菜单上显示执行结果；其中，所述网络协议模块1304具有一个多种IP地址通信协议的存储数据包，可以实现多IP地址通信协议的兼容性功能。

5、利用所述应用系统模块1301中的主程序调用并执行格式协议模块1305中的子程序，便可使所述录像装置1与所述视频源设备2的视频流数据信号进行格式协议兼容性通信，使所述录像装置1能够对所述视频源设备2的视频流进行编码录像和图像监视，并可以在交互菜单上显示执行结果；其中，所述格式协议模块1305具有一个多种视频流格式解码协议的存储数据包，可以实现多种视频流格式协议的兼容性功能。

6、利用所述应用系统模块1301中的主程序调用并执行编解码服务模块1306中的子程序，便可配合所述录像装置1中的所述微处理器1201和片外内存14执行所述片内存储器1203嵌入式存储的视频流编解码程序完成以下功能：

①、所述微处理器1201，用于调用所述片内存储器1203存储的编解码指令，控制所述IP核1202内部嵌入的集成电路对所述视频源设备2提供的视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据，具体是通过执行所述片外存储器13存储的控制指令(即所述编解码服务模块1306中的子程序)，调用所述片内存储器存储的编解码指令，控制所述IP核内部嵌入的集成电路对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。

②、利用所述A/D模数转换器1206对所述IP核1202的视频编解码工作中存在的编解码前的视频输入流，根据需要将视频流信号从模拟信号转换成数字信号。可见，所述A/D模数转换器1206，可以用于在所述IP核1202进行硬件编解码时，将所述视频源设备2提供的视频流信号由模拟信号转换成数字信号。

③、利用所述视频流采集电路1207对所述视频源设备2提供的视频流进行信号采集，为所述IP核1202对视频图像进行信号采样分析提供帮助，以减缓所述IP核1202的编解码工作强度。可见，所述视频流采集电路1207，可以用于对所述视频源设备2提供的视频流信号进行信号采集，提供给所述IP核1202。

④、利用所述DSP数字电路1204对经过所述A/D模数转换器1206对所述视频源设备2提供的视频流模拟信号进行模数转换的、或者无需转换的直接由所述视频源设备2提供的视频流数字信号，采用数值计算的方式进行加工处理，以帮助所述IP核1202进行视频信号编解码工作。可见，所述DSP数字电路1204，可以用于在所述IP核1202进行硬件编解码时，采用数值计算的方式对所述视频源设备2提供的视频流信号进行处理。

⑤、利用所述片内存储器1203内部嵌入的视频流编解码过程的全部动作、节拍、流程的程序指针，使所述编解码IC12实现视频流编解码，从而实现视频录像与图像监视全过程提供程序指令，为所述编解码IC12提供基于SOC系统的核心程序；指令所述微处理器1201和片外内存14执行该解码程序以完成所述IP核1202的视频录像与图像监视的编解码过程。可见，所述片内存储器1203，可以用于存储对所述视频流信号进行编解码的编解码指令。

⑥、所述IP核1202作为所述编解码IC12的核心，也是所述录像装置1的SOC系统的核心内核，用于为所述SOC系统的编解码IC12提供核心编解码电路以实现视频录像与图像监视的核心功能，即，通过内部嵌入的高度集成化的集成电路，采用MPEG4或H.264视频编解码器标准对所述视频源设备2输出的视频流数据信号进行包括色度采样、亮色分离、宏块分割、运动补偿、帧内预测、帧间预测、变换、量化、熵的编解码；所述IP核1202能够以最高60帧/秒逐行扫描的频率运行实现其逻辑控制功能。可见，所述IP核1202，可以用于通过内部嵌入的集成电路对所述视频流信号进行硬件编解码。

具体地，所述IP核1202包括：色度采样电路、亮色信号分离电路、宏块分割电路、运动补偿电路、帧内预测电路、帧间预测电路、变换编解码电路、量化编解码电路、熵编解码电路。基于这些电路单元，按照下述方式进行编码:

所述色度采样电路，用于对实时视频流数据信号进行色度采样；

所述亮色信号分离电路，用于针对人眼对于亮度的敏感性大大优于对色度的敏感性的特征，将所述色度采样电路采样到的色度信号转化为YCbCr色彩空间，其取样格式如：4∶2∶2,减少部分色度信号冗余，能够缩小视频信号体积而视频质量仍保持在高素质水平；

所述宏块分割电路，用于对实时视频流图像进行如：16×16的宏块分割以针对不同的宏块进行分别编码；

所述帧内预测电路，用于对空域抽样减少图像内容的空间冗余，实现降低原始视频的数据量；

所述帧间预测电路，用于对时域抽样减少图像帧之间的时间冗余，实现降低原始视频的数据量；

所述运动补偿电路，用于使用已经编码的帧对当前帧进行预测如：将当前帧减去参考帧的残差，进行较低码流的编码；

所述变换编解码电路，用于对YCbCr色彩空间的实时视频流数据信号进行如：DCT离散余弦变换，利用其能量集中特性，使图像信号集中在离散余弦变换后的低频部分；使用块变换形成输出系数以减少空域的统计相关性。

所述量化编解码电路，用于对变换的输出系数进行量化形成量化系数；

所述熵编解码电路，用于对量化系数进行如：霍夫曼编码的熵编码。

另外，所述IP核1202在对所述录像装置1生成的录像编码数据进行解码时，利用上述各个电路单元执行与上述编码操作完全相反的过程，以实现播放录像的目的。

⑦、利用所述D/A数模转换器1205对所述IP核1202的视频编解码工作中存在的解码后的视频数据传输流，根据需要将视频流信号从数字信号转换成模拟信号。可见，所述D/A数模转换器1205，可以用于在所述IP核1202进行硬件解码后得到视频数据后，将该视频数据由数字信号转换成模拟信号。

⑧、利用所述图像调控电路1208根据用户在所述交互菜单上触发的对视频流监视图像的调整指令，对监视图像信号中的亮度、对比度、饱和度、制式、模式、尺寸、码流指标等进行调整；并且能够对帧频进行调整，比如，对25帧/秒隔行扫描、30帧/秒隔行扫描、50帧/秒逐行扫描、60帧/秒逐行扫描等指标进行调整，并可以利用所述显示设备3实时显示调整结果。可见，所述图像调控电路1208，可以用于根据用户在所述显示设备上触发的对所述视频图像的控制指令，对所述视频图像的显示效果进行调整，并且对图像帧频进行转换调整。

⑨、利用所述录像调控电路1209通过所述交互菜单对视频流编码形成的录像在图像监视过程中实施控制功能包括：录像开始、暂停录像、录像搜索、录像回放等指标进行调整，并可以利用所述显示设备3实时显示调整结果。可见，所述录像调控电路1209，可以用于根据用户在所述显示设备上触发的对所述录像图像的控制指令，对所述录像图像的显示方式进行调整。

本发明实施例提供的视频录像的生成系统，由于录像装置所包含的编解码IC是高度集成化的集成电路，具有结构简单、造价低廉的高性价比特征，同时，由于高度集成化带来的产品造价低廉的原因，能够使录像装置采用一对一的方式实现对每路视频源的同步录像，从而提高录像图像质量，避免了现有技术一对多录像方式导致的录像图像质量降低的缺陷。

参见图10，为本发明实施例提供的视频录像的生成方法的流程示意图，该方法应用于上述视频录像的生成系统，所述系统包括：N台录像装置、N台视频源设备；所述录像装置包括编解码集成电路IC，N台录像装置分别与N台视频源设备一对一进行通信，N≥1且N为整数；该方法包括：

步骤1001：所述视频源设备向对应的录像装置传输经编码后的视频流信号。

步骤1002：所述录像装置利用所述编解码IC对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。

在一些实施方式中，所述编解码IC包括片内存储器、IP核和微处理器；所述片内存储器存储了对所述视频流信号进行编解码的编解码指令；步骤1002可以包括：所述录像装置利用所述微处理器调用所述片内存储器存储的编解码指令，控制所述IP核内部嵌入的集成电路对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。

在一些实施方式中，所述系统还包括N台显示设备和一录像存储设备，N台录像装置1分别与N台显示设备一对一进行通信，N台录像装置与一录像存储设备进行通信，所述方法还可以包括：所述显示设备根据所述硬件解码后的视频数据实时显示视频图像；所述录像存储设备存储所述录像编码数据。

在一些实施方式中，所述方法还可以包括：

所述录像装置利用所述编解码IC将所述录像编码数据按照硬件编码方式的相反方式进行硬件解码，得到录像解码数据；

所述显示设备根据所述录像解码数据显示录像图像。

需要说明的是，对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种视频录像的生成系统，其特征在于，所述系统包括：N台录像装置、N台视频源设备；所述录像装置包括编解码集成电路IC，N台录像装置分别与N台视频源设备一对一进行通信，N＞1且N为整数；所述编解码IC的核心为知识产权IP核，所述IP核包括：宏块分割电路、运动补偿电路、变换编解码电路、量化编解码电路、熵编解码电路；

所述宏块分割电路，用于对实时视频流图像进行宏块分割以针对不同的宏块进行分别编码；

所述运动补偿电路，用于使用已经编码的帧对当前帧进行预测，进行较低码流的编码；

所述变换编解码电路，用于对色彩空间的实时视频流数据信号进行离散余弦变换；

所述量化编解码电路，用于对变换的输出系数进行量化形成量化系数；

所述熵编解码电路，用于对量化系数进行熵编码；

所述视频源设备，用于向对应的录像装置传输经编码后的视频流信号；

所述录像装置，用于当所述视频流信号的编码格式与所述录像装置的编码格式不同时，利用所述编解码IC对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，生成录像编码数据；

所述系统还包括N台显示设备和一录像存储设备，N台录像装置分别与N台显示设备一对一进行通信，N台录像装置与一录像存储设备进行通信；

所述显示设备，用于根据所述硬件解码后的视频数据实时显示视频图像；

所述录像存储设备，用于存储所述录像编码数据；

所述录像装置，还用于利用所述编解码IC将所述录像编码数据按照硬件编码方式的相反方式进行硬件解码，得到录像解码数据；

所述显示设备，还用于根据所述录像解码数据显示录像图像。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述编解码IC包括：

片内存储器，用于存储编解码指令；

IP核，用于通过内部嵌入的集成电路对所述视频流信号进行硬件编解码；

微处理器，用于调用所述片内存储器存储的编解码指令，控制所述IP核内部嵌入的集成电路对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述编解码IC还包括：

图像调控电路，用于根据用户在所述显示设备上触发的对所述视频图像的控制指令，对所述视频图像的显示效果进行调整。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述编解码IC还包括：

录像调控电路，用于根据用户在所述显示设备上触发的对所述录像图像的控制指令，对所述录像图像的显示方式进行调整。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述录像装置还包括片外存储器；

所述片外存储器，用于存储硬件编解码的控制指令；

所述微处理器，具体用于通过执行所述控制指令，调用所述片内存储器存储的编解码指令控制所述IP核进行硬件编解码。

6.根据权利要求2至5任一项所述的系统，其特征在于，所述编解码IC还包括：

视频流采集电路，用于对所述视频流信号进行信号采集，提供给所述IP核；

A/D模数转换器，用于在所述IP核进行硬件编解码时，将所述视频流信号由模拟信号转换成数字信号；

DSP数字电路，用于在所述IP核进行硬件编解码时，采用数值计算的方式对所述视频流信号进行处理；

D/A数模转换器，用于在所述IP核进行硬件解码后得到视频数据后，将该视频数据由数字信号转换成模拟信号。

7.一种视频录像的生成方法，其特征在于，所述方法应用于一种视频录像的生成系统，所述系统包括：N台录像装置、N台视频源设备；所述录像装置包括编解码集成电路IC，N台录像装置分别与N台视频源设备一对一进行通信，N＞1且N为整数；所述编解码IC的核心为知识产权IP核，所述IP核包括：宏块分割电路、运动补偿电路、变换编解码电路、量化编解码电路、熵编解码电路；

所述宏块分割电路，用于对实时视频流图像进行宏块分割以针对不同的宏块进行分别编码；

所述运动补偿电路，用于使用已经编码的帧对当前帧进行预测，进行较低码流的编码；

所述变换编解码电路，用于对色彩空间的实时视频流数据信号进行离散余弦变换；

所述量化编解码电路，用于对变换的输出系数进行量化形成量化系数；

所述熵编解码电路，用于对量化系数进行熵编码；

所述方法包括：

所述视频源设备向对应的录像装置传输经编码后的视频流信号；

当所述视频流信号的编码格式与所述录像装置的编码格式不同时，所述录像装置利用所述编解码IC对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，生成录像编码数据；

所述系统还包括N台显示设备和一录像存储设备，N台录像装置分别与N台显示设备一对一进行通信，N台录像装置与一录像存储设备进行通信，所述方法还包括：

所述显示设备根据所述硬件解码后的视频数据实时显示视频图像；

所述录像存储设备存储所述录像编码数据；

所述方法还包括：

所述录像装置利用所述编解码IC将所述录像编码数据按照硬件编码方式的相反方式进行硬件解码，得到录像解码数据；

所述显示设备根据所述录像解码数据显示录像图像。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述编解码IC包括片内存储器、IP核和微处理器；所述片内存储器存储了编解码指令；

所述录像装置利用所述编解码IC对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据，包括：

所述录像装置利用所述微处理器调用所述片内存储器存储的编解码指令，控制所述IP核内部嵌入的集成电路对所述视频流信号进行硬件解码，并按照预置编码格式将硬件解码后的视频数据进行硬件编码，形成录像编码数据。

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